【正文】 下復位按鈕后，護士站內(nèi)即使按下確認，病人的呼叫次數(shù)也不會累加。在 S7300中有 3 種計數(shù)器可供選上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 21 擇： 加計數(shù)器 減計數(shù)器 可逆計數(shù)器 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的 PLC程序 （詳見附圖） 部分程序控制功能 （ 1）站內(nèi)提示燈：一旦有呼叫，護士站區(qū)的總提示燈就會亮起，提醒護士此時有呼叫，并且只要有任何一病床未處理，提示燈將不會滅掉。 時鐘存儲器（ Clock Memory） 在 S7 系列 PLC 的 CPU的位存儲器 M 中，可以任意 指定一個字節(jié)，如MB100，作為時鐘脈沖存儲器，當 PLC 運行時， MB100 的各個位，能周期性地改變二進制值，即產(chǎn)生不同頻率（或周期）的時鐘脈沖?？梢允褂梦贿壿嬛噶顠呙璨紶枺?BOOL）操作數(shù)的狀態(tài)，通過“與（ AND）”、“或（ OR）”、“異或（ XOR）”及其組合操作實現(xiàn)邏輯操作。 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的 I/O分配表 表 呼叫系統(tǒng) I/O 配置 輸入 /輸出 名稱 地址 輸入 病床 11 呼叫 輸入 病床 11 復位 輸入 病床 12 呼叫 輸入 病床 12 復位 輸入 病床 21 呼叫 輸入 病床 21 復位 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 病床 22 呼叫 病床 22 復位 病床 31 呼叫 病床 31 復位 病床 32 呼叫 病床 32 復位 病床 41 呼叫 病床 41復位 病床 42 呼叫 病床 42 復位 護士站內(nèi)病床 11確認 護士站內(nèi)病床 12確認 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 19 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 護士站內(nèi)病床 21確認 護士站內(nèi)病床 22確認 護士站內(nèi)病床 31確認 護士站內(nèi)病床 32確認 護士站內(nèi)病床 41確認 護士站內(nèi)病床 42確認 站內(nèi)病床 11 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 12 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 21 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 22 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 31 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 32 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 41 呼叫次數(shù)清除 站內(nèi)病床 42 呼叫次數(shù)清除 輸入 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 總開關 病床 11 呼叫燈 病床 12 呼叫燈 病房 1燈 病床 21 呼叫燈 病床 22 呼叫燈 病房 2燈 病床 31 呼叫燈 病床 32 呼叫燈 病房 3燈 病床 41 呼叫燈 病床 41 呼叫燈 病房 4燈 護士 站內(nèi)病床 11 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 12 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 21 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 22 呼叫燈 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 20 輸出 輸出 輸出 輸出 輸出 護士站內(nèi)病床 31 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 32 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 41 呼叫燈 護士站內(nèi)病床 42 呼叫燈 護士站內(nèi)提示燈及警鈴 課題所涉及到指 令 在 STEP 7 中，根據(jù)采用的 程序編輯器（ LAD／ STL／ FBD）不同，有梯形邏輯指令 LAD，語句指令 STL和功能塊圖指令 FBD。 （ 2）各病床單獨控制：負責各自相對應的病房的呼叫功能。 PLC 的硬件配置如下。 硬件組態(tài)程序 打開前面建立的項目畢業(yè)設計，在項目的根接點下插入一個“SIMATIC 300 站點 ” ，將站點命名 為 SIMATIC300，選中左邊窗口的“SIMATIC 300” ，在右邊窗口可以看到 “ 硬件 ” 的圖標。這里建立了一個名為 畢業(yè)設計 的項目。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 16 圖 新建項目 在工具欄中單擊按鈕 或在【文件】菜單下單擊【新建】，可以直接創(chuàng) 建一個新項目。通過單擊按鈕【取消】關閉該向?qū)А? 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng)的硬件組態(tài)及程序設計 創(chuàng)建項目 打開【 SIMATIC Manager】，系統(tǒng)會自動彈出 “ 新建項目 ” 向?qū)В▓D78），同時，也可以通過選擇菜單【文件】 |【新建項目 ” 向?qū)А看蜷_。各種信號 模板 SM，安裝在 4號～11號槽位上。 CPU模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在 2 號槽位上。 4 S7300 系列 PLC 的配置及組態(tài) S7300的插槽地址 S7300 的各個模板安裝在機架的插槽上，不同的模板在插槽的安裝位置是固定的。對于邏輯信號，輸入和輸出采用開關方式，不需要進行電上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 15 平轉(zhuǎn)換 和驅(qū)動放大；對于模擬信號，輸入和輸出采用傳感器、儀表和驅(qū)動設備的標準信號。在被控對象的控制邏輯需要改變時，利用 PLC 可以很方便地實現(xiàn)新的控制要求，這在一般繼電器控制中是很難做到的。在電源瞬間斷電的情況下，仍可正常工作。 PLC 選用的電子器件一般 是工業(yè)級的，有的甚至是軍用級的，平均無故障時間很長。封鎖 I／ O 就是關閉 I／ O 掃描過程。在輸入掃描過程中， CPU 把實際輸入點的狀態(tài)鎖入到輸入映像寄存器；在輸出過程中， CPU 把輸出映像寄存器的值鎖定到實際輸出點。 CPU 在處理用戶程序時，使用的輸入值不是直接從輸入點讀取的運算的結(jié)果也不直接送到實際輸出點，而是在內(nèi)存中設置了兩個映像寄存器：一個為輸入映像寄存器，另上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 14 一個為輸出映像寄存器。個掃描周期內(nèi)都包含這個掃描過程。用戶程序的長短，會影響過程所用的時間。 用戶程序掃描過程 機器處于正常運行狀態(tài)下，每一掃描周期內(nèi)部包換掃描過程。其它的執(zhí)行結(jié)果錯誤可由程序設計者通過標志位進行處理。 WDT是一個硬件定時器，每一個掃描周期開始前都被復位。 自診斷測試掃描過程 為保證設備的可靠性，及時反應所出現(xiàn)的故障， PLC都具有自監(jiān)視功能。 除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分內(nèi)容。它一直周而復始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務。 PLC的主要原理 CPU 連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務的循環(huán)序列稱為掃描， CPU的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通信請求、執(zhí)行 CPU 自診斷測試及寫輸出等內(nèi)容。呼叫次數(shù)加“ 1”信號取自醫(yī)護人員處理完呼叫后的復位按鈕，以保證記錄的準確性?？梢愿鶕?jù)院方要求，任意設定統(tǒng)計時間，如 8h 或 24h 等。閃爍和常亮指示燈的區(qū)別為：閃爍燈告知相應的病房有患者呼叫，常亮燈記錄了另一病房有醫(yī)護人員正在現(xiàn)場處理中。此時護士站相應的病房報警指示燈開始閃爍 、振鈴啟動，同時顯示出新的病床號。護士站顯示器和通道顯示器可以顯示當前的時間或被消隱。醫(yī)護人員處理完畢，通過復位按鈕清除所有信號。執(zhí)行醫(yī)護人員首先按動響應按鈕切斷振鈴，將閃爍病房報警指示燈變?yōu)槌Ａ?，同時啟動對講機，可以向患者發(fā)出詢問或直接到現(xiàn)場處理。但是為了安全起見，在病人按下復位按鈕后，在護士站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)上則仍舊會顯示病人的呼叫，即使是病人的誤操作，護士站內(nèi)的護士也需要到相應的呼叫病房中詢問。 系統(tǒng)流程 a、病人按下病床緊急按鈕時，病床警示燈亮提示患者已發(fā)出呼叫請求。一旦有呼叫按鈕按下， PLC立即響應，通過設置的程序?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的控制 :點亮病床警示燈和病房閃爍指示燈，護士站顯示呼叫病床號，啟動振鈴，同時報警閃爍指示燈也被點亮，以便 提示醫(yī)護人員盡快趕到現(xiàn)場。患者有呼叫請求時，按下手持式按鈕向護士站呼叫。從機 (呼叫源 )即病床按鈕，主機包括 PLC 及顯示和監(jiān)護系統(tǒng)。如果沒有一個良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設計和制造也十分重視，一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接 連接到交流電網(wǎng)上去。 （ 2）存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器； 存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行直 到停止運行。 PLC 主要是由輸入與輸出部件、中央處理單元（ CPU）、存儲器、電源部件、編程器組成。 基于 PLC可編程控制器控制系統(tǒng) 相對于單片機，本課題選擇了更具優(yōu)勢的 PLC可編程控制器的控制系統(tǒng)。但是用單片機制作的主控板受制版工藝、布局結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量等因素的影響導致抗干擾能力差，故 障率高，不易擴展，對環(huán)境依賴性強 ,開發(fā)周期長。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖與系統(tǒng)原理示意圖如下圖。這里主要矩陣鍵盤輸入信號。 根據(jù)設計目標，初定選擇 51 系列的單片機，該系統(tǒng)以 AT89C51 單片機為核心，輔以矩陣鍵盤、 LED顯示電路和部分簡單模擬和數(shù)字電路組成上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 8 的能夠?qū)崿F(xiàn)病人和醫(yī)護人員之間信息的傳 遞。大功率固體繼電器，由于需用散熱片，就進一步增加了所有空間和成本。 因繼電器具有壽命、可靠度較高，其靈敏度高，控制的功率小，干擾小 ，切換速度快等特點，并且市場上的繼電器種類多，價格低廉，功能強大，因此利用繼電器的控制方案可以很好地實現(xiàn)病房與護士站之間的信息傳遞。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。它具有 控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動關系。 2 課題研究方案 根據(jù)本課題的研究內(nèi)容，共設計了三種不同的方案： (1)基于固態(tài)繼電器的控制系統(tǒng)； (2)基于單片機的控制系統(tǒng)； (3)基于 PLC 可編程控制器的控制系統(tǒng)。它 要求及時、準確、可靠、簡便可行、利于推廣。病床呼叫系統(tǒng)可將病人的請求快遞傳送給值班醫(yī)生和護士。 課題研究的主要內(nèi)容和意義 病床呼叫是傳送病床信息的重要手段。傳統(tǒng)的有線式病房呼叫系統(tǒng)往往采 用集中式結(jié)構(gòu)，電源線、數(shù)據(jù)通信線、語音通信線分開傳輸，具上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 醫(yī)院緊急呼叫系統(tǒng) PLC 程序及界面設計 6 有鋪設線路較多、成本高、安裝調(diào)試困難、實時性差、故障率較高等缺點。 在中國，約在 30， 000 個醫(yī)院中僅 30 ％的醫(yī)院擁有自己的信息管理系統(tǒng)；擁有前端電話接入系統(tǒng)的醫(yī)院就更少了。信息時代的醫(yī)院管理已經(jīng)從傳統(tǒng)的人管模式，向智能化，電子化，信息化，網(wǎng)絡化得高科技管理模式的方向迅速發(fā)展，“病房呼叫系統(tǒng)”可實現(xiàn)醫(yī)院病房的智能化管理，可實現(xiàn)呼叫，報警，信息儲存，顯示等功能。 國內(nèi)許多的呼叫中心其服務模式，已經(jīng)從單純的客戶服務向服務與經(jīng)營的混合型模式轉(zhuǎn)變。并且可以配備對講機等設備，能夠使病員及時快捷地與醫(yī)護人員進行溝通。 病床呼叫管理系統(tǒng)便于病員快捷的呼叫護士，縮短人工呼叫的時間。無線式病房呼叫系統(tǒng)不存在鋪設線路的問題，但是可靠性差，而且無線電波會干擾其他醫(yī)療儀器設備。它要求及時、準確可靠、簡便可行、利于推廣。 病床呼叫系統(tǒng)是一種應用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等地方，用來聯(lián)系溝通醫(yī)護人員和病員的專用呼叫系統(tǒng)，是提高醫(yī)院水平的必備設備之一。如何利用先進的信息技術為醫(yī)院服務，更大程度的提高醫(yī)院的服務質(zhì)量及利潤，是醫(yī)院信息化建設中的一個重要著眼點。 原有的服務體系已不足以適應現(xiàn)代社會需求，謀求適合現(xiàn)代社會需求的客戶服務系統(tǒng)，是所有企事業(yè)單位計劃做或正在做的工作。 station on the hospital beds in each ward and its corresponding realtime remote monitoring and management arrangements for nurses to better care. Keywords: PLC， Control program ， WINCC， interface of manmachine，Remote monitoring and management